2023屆江蘇省南通市海安中學物理高一下期末綜合測試試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，質量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內繞桿的另一端做圓周運動，當小球運動到最高點時，瞬時速度v=，R是球心到O點的距離，不計空氣阻力，則當球運動到最低點時對桿的作用力是A．8mg的拉力 B．8mg的壓力 C．7mg的拉力 D．7mg的壓力2、(本題9分)下面列舉的實例中，機械能守恒的是（）A．雨滴在空中勻速下落 B．汽車沿斜坡加速上升C．物塊沿光滑斜面自由上滑 D．飛機沿水平跑道減速滑行3、(本題9分)如圖所示，質量相等的A、B小物塊用輕彈簧相連，用細線把A懸掛在天花板上，B放在水平面，靜止時，B對水平面的壓力剛好為零。忽略空氣阻力，剪斷A上的細線之后A．A向下運動過程中，加速度先減小后增大B．A向下運動過程中，在彈簧處于原長時速度達到最大C．A運動到最低點時，地面對B的支持力等于A、B的重力之和D．A運動到最低點時，彈簧的彈性勢能與細繩剪斷前相等4、(本題9分)在圓軌道上運行的國際空間站里，一宇航員A站在空間站地板上固定的臺秤B上，如圖所示，下列說法正確的是A．宇航員A不受地球引力作用B．臺秤B示數(shù)大小等于宇航員此時所受地球引力C．宇航員A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航員A將手中一小球無初速釋放，該小球將落到空間站地板上5、質量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線．已知從時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說法正確的是A．時間內，汽車牽引力的功率保持不變B．時間內，汽車的功率等于C．時間內，汽車的平均速率小于D．汽車運動的最大速率6、(本題9分)貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，當拖拽速度為4m/s時，所需功率為20kW.則當速度減小為2m/s時所需功率為()A．5kW B．10kW C．20kW D．40kW7、(本題9分)輕質彈簧一端懸掛于天花板，另一端與一小木塊相連處于靜止狀態(tài)，一子彈以水平速度v瞬間射穿木塊，不計空氣阻力A．子彈射穿木塊的過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒B．子彈射穿木塊后，木塊在運動過程中機械能守恒C．木塊在向右擺動過程中，木塊的動能與彈簧的彈性勢能之和在變小D．木塊在向右擺動過程中重力的功率在變小8、如圖所示，河水自西向東勻速流動，水流速度為4m/s，河寬為90m：假定船在靜水中的速度不變。甲船從南岸的P點出發(fā)，實際軌跡垂直河岸，即PO線，船頭方向與PO線成α＝53°，同時，乙船從北岸的Q點出發(fā)，船頭方向垂直河岸，兩者恰好在河中央O點相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列說法正確的是（）A．兩船相遇的時間為25.5sB．甲船在靜水中的速度為5m/sC．乙船在靜水中的速度為6m/sD．兩船出發(fā)點的相隔距離為30139、雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力作用下，分別圍繞其連線上某一點做周期相同的勻速圓周運動．某雙星質量分別為m1、m2，做圓周運動的軌道半徑分別為R1、R2，周期為T，則下列正確的是（）A．兩星質量一定相等 B．兩星質量之和為m1+m2＝C．兩星質量之比為＝ D．兩星質量之比為＝10、(本題9分)如圖，AB為豎直面內半圓的水平直徑．從A點水平拋出兩個小球，小球l的拋出速度為v1、小球1的拋出速度為v1．小球1落在C點、小球1落在D點，C，D兩點距水平直徑分別為圓半徑的0.8倍和l倍．小球l的飛行時間為t1，小球1的飛行時間為t1．則（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶11、(本題9分)如圖所示，光滑三角形斜面兩側各有一滑塊用繩子相連，質量m＜M，由靜止開始釋放后（）A．m增加的重力勢能等于M減少的重力勢能B．繩子對m做的功小于繩子對M做的功C．m與M組成的系統(tǒng)機械能守恒D．M增加的動能小于m與M共同減少的重力勢能12、(本題9分)若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行速度越大B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行速度越小C．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行周期越小D．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行周期越大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖(a)中，懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡．用重錘線確定出A、B點的投影點N、M.重復實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放)球的落點痕跡如圖(b)所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g，小球的質量為m.(1)根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋時的水平射程為________cm.(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0＝________．(3)用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量ΔEp＝________，動能的增加量ΔEk＝________．14、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶的運行速率為v，將質量為m的物體輕放到傳送帶的一端，物體隨傳送帶運動到另一端。若傳送帶足夠長，則整個傳送過程中，物體動能的增量為_________，由于摩擦產(chǎn)生的內能為_________。15、(本題9分)如圖所示，一質量為60kg的探險者在叢林探險，為了從一絕壁到達水平地面，探險者將一根粗繩纏繞在粗壯樹干上，拉住繩子的另一端，從絕壁邊緣的A點由靜止開始蕩向低處，到達最低點B時腳恰好觸到地面，此時探險者的重心離地面的高度為0.5m．已知探險者在A點時重心高地面的高度為8.5m．以地面為零勢能面，不計空氣阻力．(探險者可視為位于其重心處的一個質點)，探險者在A點時的重力勢能________J，探險者運動到B點時的速度大小為_________m/s.三．計算題(22分)16、（12分）1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質量的實驗，實驗時，用雙子星號字宙飛船m1去接觸正在軌道上運行的火箭組m2(后者的發(fā)動機已熄火)．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進器的平均作用力F等于895N，推進器開動時間為7s．測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質量m是多大？(2)已知火箭組的實際質量為3660kg，求該次測量的相對誤差，已知相對誤差=×100%17、（10分）(本題9分)從在某星球表面一傾角為的山坡上以初速度v0平拋一物體，經(jīng)時間t該物體落到山坡上．已知該星球的半徑為R，一切阻力不計，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度的大小g（2）該星球的質量M．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

小球在最低點時，由于要提供向心力，而重力方向豎直方下，所以桿一定出現(xiàn)拉力，則小球對桿的作用力也是拉力，設小球運動到最低點時的速度大小為v'，根據(jù)動能定理有：mv′2?mv2＝2mgR，可得：；在最低點，設桿的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律有：T?mg＝m；代入速度，可得：T=8mg；由牛頓第三定律可知，當小球在最低點時，球對桿的作用力是8mg的拉力。A.8mg的拉力，與結論相符，選項A正確；B.8mg的壓力，與結論不相符，選項B錯誤；C.7mg的拉力，與結論不相符，選項C錯誤；D.7mg的壓力，與結論不相符，選項D錯誤；2、C【解析】

A、雨滴在空中勻速下落隱含了受到空氣摩擦力的條件，機械能不守恒，故A錯誤；B、汽車加速上升，受到的地面摩擦力與汽車提供的動力都不是保守力，機械能不守恒，故B錯誤；C、斜面光滑，只受重力，機械能守恒，故C正確；D、水平面上減速滑行，必定受到阻力（非保守力），機械能不守恒，故D錯誤；故選C3、A【解析】試題分析:A、A向下運動的過程中，彈簧的彈力不斷增大，彈簧的彈力先小于重力，后大于重力，合力先減小后增大，所以A的加速度先減小后增大，故A正確．B、A向下運動過程中，彈簧的彈力與重力平衡時速度最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B錯誤．C、A運動到最低點時，A所受的彈力大于其重力，加速度向上，由牛頓第二定律知A處于超重狀態(tài)，對整體而言，地面對B的支持力大于A、B的重力之和．故C錯誤．D、設A和B的質量均為m．細繩剪斷前，彈簧伸長的長度為x=mgk．細繩剪斷后，A做簡諧運動，通過平衡位置時,彈簧的壓縮量x'考點：考查牛頓第二定律、力的合成與分解．4、C【解析】

A．宇航員隨國際空間站繞地球做勻速圓周運動，宇航員A仍受到地球引力作用。故A錯誤。B．空間站處于完全失重狀態(tài)，因此臺秤示數(shù)為零，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力定律可知，宇航員A與地球的距離大于地球半徑，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正確；D．宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球受地球的萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，不會落到“地面上”，故D錯誤；5、D【解析】

A、時間內，汽車做勻變速直線運動，牽引力不變，所以牽引力的功率，牽引力的功率隨時間均勻增加，A錯誤B、時間內汽車的功率不變等于t1時刻的功率，可得，B錯誤C、時間內汽車做加速度逐漸減小的加速運動，位移大于相應勻變速直線運動的位移，所以平均速率大于，C錯誤D、汽車的最大速度，D正確6、A【解析】

貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，即：，根據(jù)功率方程：，可以得到：，所以，BCD錯誤，A正確7、AC【解析】子彈射穿木塊的過程中，將會有熱量產(chǎn)生，所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故A正確；子彈射穿木塊后，木塊將會做圓周運動，彈簧將被拉長，勢能增加，所以木塊在運動過程中機械能不守恒，故B錯誤；把木塊和彈簧看成一個系統(tǒng)機械能守恒，彈性勢能、動能和重力勢能之和保持不變，木塊在向右擺動過程中，重力勢能增加，所以木塊的動能與彈簧的彈性勢能之和在變小，故C正確；當木塊在最低點時重力的瞬時功率為零，物塊到達最高處時重力的瞬時功率也為零，所以重力的功率先增大后減小，故D錯誤．所以AC正確，BD錯誤．8、BD【解析】

AB.分析甲船的運動情況，船在靜水中的速度為：v1則垂直于河岸方向上的分速度為：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇時間為：t=故選項A不符合題意，選項B符合題意.C.乙船在靜水中的速度為：v故選項C不符合題意.D.乙船與甲船平行河岸的距離為：x＝v水t＝60m河寬d＝90m，則兩船的出發(fā)點相距s=故選項D符合題意.9、BD【解析】

ACD．雙星的周期相等，兩星質量分別為和，都繞連線上O點作周期為的圓周運動,星球1和星球2到O的距離分別為和，由萬有引力定律提供向心力，對于：，對于：，則有兩星質量之比為，兩星質量不一定相等，故選項D正確，AC錯誤；B．由幾何關系知：，聯(lián)立解得：，故選項B正確。10、BC【解析】對小球1，根據(jù)平拋運動規(guī)律：對C點與兩條半徑組成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量為，故，豎直方向：

對小球1，根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向：，豎直方向得：，，可見，，，故，故選項BC正確．點睛：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解，運算量有點多．11、CD【解析】

A、由于光滑三角形斜面所以系統(tǒng)只有重力做功，故系統(tǒng)機械能守恒，m增加的重力勢能小于M減少的重力勢能，有一部分重力勢能轉化為動能，故A錯；C對；B、由于系統(tǒng)內只有重力做功，機械能守恒，所以繩子對m做的正功等于M克服繩子做的功，故B錯；D、根據(jù)機械能守恒，系統(tǒng)內減少的重力勢能等于系統(tǒng)內增加的動能，而M和m的動能都增加了，所以M增加的動能小于m與M共同減少的重力勢能，故D對；綜上所述本題答案是：CD12、BD【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動是因為萬有引力充當向心力，由萬有引力公式可知周期、半徑及線速度的關系；【詳解】衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供得；

A、由萬有引力公式可得運行線速度，故半徑越大，運行速度越小，故A錯誤，B正確；

C、由萬有引力公式可得運行周期，故半徑越大，運行周期越大，故C錯誤，D正確．【點睛】判斷衛(wèi)星各量的變化時，最好直接利用萬有引力公式充當向心力列出方程推導出結論后再進行判斷，千萬不要亂套公式．二．填空題(每小題6分，共18分)13、65.0cmxg2h2【解析】

（1）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)原則，可知其讀數(shù)為：65.0cm．

（2）物體從B點平拋，